DE2746596C2 - Spark ignition internal combustion engine - Google Patents

Spark ignition internal combustion engine

Info

Publication number
DE2746596C2
DE2746596C2 DE2746596A DE2746596A DE2746596C2 DE 2746596 C2 DE2746596 C2 DE 2746596C2 DE 2746596 A DE2746596 A DE 2746596A DE 2746596 A DE2746596 A DE 2746596A DE 2746596 C2 DE2746596 C2 DE 2746596C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
combustion chamber
main combustion
chamber
ignition
ignition chamber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE2746596A
Other languages
German (de)
Other versions
DE2746596A1 (en
Inventor
Walter 7000 Stuttgart Benedikt
Dieter Dipl.-Ing. Scherenberg
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE2746596A priority Critical patent/DE2746596C2/en
Priority to US05/946,462 priority patent/US4242990A/en
Priority to JP12523578A priority patent/JPS5467111A/en
Publication of DE2746596A1 publication Critical patent/DE2746596A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE2746596C2 publication Critical patent/DE2746596C2/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B19/00Engines characterised by precombustion chambers
    • F02B19/12Engines characterised by precombustion chambers with positive ignition
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B1/00Engines characterised by fuel-air mixture compression
    • F02B1/02Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
    • F02B1/04Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einer Brennkraftmaschine nach der Gattung des Hauptanspruchs. Eine solche bekannte Brennkraftmaschine, die pro Zylinder einen Hauptbrennraum und eine mit diesem verbundene Zündkammer besitzt, hat den Nachteil, daß der in der Zündkammer befindliche Ladungsteil, der nach der Zündung als Flammstrahl in die Hauptbrennkammer austritt, am stärksten aufgeheizt ist und durch die weitere Kompression noch weiter aufgeheizt wird, wenn der Rest der Ladung im Hauptbrennraum verbrennt. In bekannter Weise tritt die NÖT-Bildung insbesondere in den stark erhitzten Ladungsteilen auf. Je größer diese Ladungsmenge ist und je höher die Temperatur ist, um so höher wird die NOx-Emission in der insgesamt verbrannten Ladung. Eine derartige durch die GB-PS 26 218 bekannte Zündkammer hat zusätzlich ein Frischiuftansaugventil, durch das hindurch während des Ansaugtaktes Frischluft in die Zündkammer eingeleitet wird. Hierdurch werden verbrannte Gase aus der Zündkammer gespült, so daß danach einem aus dem Hauptbrennraum in die Zündkammer geschobenen Gemisch mehr Sauerstoff zur Verfügung steht mit der Folge, daß aufgabengemäß die Flammenstrahlentwicklung verstärkt wird. Diese Verstärkung hat erhöhte Temperaturen zur Folge, so daß die Brennkraftmaschine größere NOx-Mengen emittiertThe invention is based on an internal combustion engine according to the preamble of the main claim. Such a known internal combustion engine, which has a main combustion chamber per cylinder and an ignition chamber connected to it, has the disadvantage that the part of the charge located in the ignition chamber, which emerges as a flame jet into the main combustion chamber after ignition, is heated up the most and by further compression will continue to heat up when the rest of the charge is burning in the main combustion chamber. In a known manner, the NO T formation occurs in particular in the strongly heated parts of the charge. The greater this amount of charge and the higher the temperature, the higher the NO x emissions in the charge burned as a whole. Such an ignition chamber known from GB-PS 26 218 also has a fresh air intake valve through which fresh air is introduced into the ignition chamber during the intake cycle. As a result, burnt gases are flushed out of the ignition chamber, so that more oxygen is then available to a mixture pushed from the main combustion chamber into the ignition chamber, with the result that the flame jet development is increased according to the task. This amplification results in increased temperatures, so that the internal combustion engine emits larger amounts of NOx

Eine durch die FR-PS 13 06 321 bekannte Brennkraftmaschine hat ebenfalls wenigstens einen Hauptbrennraum und eine zugeordnete Zündkammer, die einen zum Hauptbrennraum führenden Überströmkanal und eine eingeschraubte Zündkerze sowie zusätzlich eine Brennstoffeinspritzdüse besitzt. Zum Betrieb der Brennkraftmaschine benötigter Brennstoff wird in die Zündkammer eingespritzt Der Überströmkanal ist nach Art einer Venturidüse gestaltet In den Überströmkanal münden Ansaugkanäle, die vom Innern der Zündkammer im Bereich von deren Boden ausgehen. Wenn bei Verdichtungshüben Luft durch den Überströmkanal strömt so saugt sich diese Luft aufgrund des Gesetzes von Bernoulli durch die Ansaugkanäle hindurch aus der Zündkammer Brennstoff an, der beim Austritt aus den Ansaugkanälen zerstäubt und mit der durch den Überströmkanal strömenden Luft vermischt und in die Zündkammer hineingewirbelt wird. Das dadurch entstehende Gemisch verteilt ~töx in der Zündkammer, wobei Teilmengen zu den Aiisaugkanälen gelangen und durch diese hindurch angesaugt und schließlich durch den Oberströmkanal hindurch in die Zündkammer zurückgefördert werden. In der Zündkammer herrschen also Turbulenzen, die nach der Zündung des Gemisches eine schnelle Flammenausbreitung und dementsprechend schnelle Druckanstiege und hohe Temperaturen in der Zündkammer bewirken. Infolge der Turbulenzen und der Druckanstiege wird brennend heißes Gemisch in die Ansaugkanäle und den Oberströmkanal gedrückt und tritt aus dem letzteren als ein Flammenstrahl in Richtung des Hauptbrennraums aus. Die hohen Temperaturanstiege bewirken wiederum große ΝΟ,-Mengen. WeilAn internal combustion engine known from FR-PS 13 06 321 also has at least one main combustion chamber and an associated ignition chamber, which has an overflow duct leading to the main combustion chamber and a screwed-in spark plug and also a fuel injection nozzle. The fuel required to operate the internal combustion engine is injected into the ignition chamber. The overflow duct is designed in the manner of a Venturi nozzle. Intake ducts open into the overflow duct from the interior of the ignition chamber in the area of its base. When air flows through the overflow duct during compression strokes, this air sucks in fuel through the intake ducts from the ignition chamber, based on Bernoulli's law, which is atomized when exiting the intake ducts and mixed with the air flowing through the overflow duct and whirled into the ignition chamber . The resulting mixture distributed ~ TOEX in the ignition chamber, said subsets reach the Aiisaugkanälen and be sucked therethrough, and finally through conveyed back through the Oberströmkanal into the ignition chamber. There is therefore turbulence in the ignition chamber which, after the mixture has ignited, causes rapid flame propagation and, accordingly, rapid increases in pressure and high temperatures in the ignition chamber. As a result of the turbulence and the pressure rises, burning hot mixture is pressed into the intake ducts and the upper flow duct and emerges from the latter as a jet of flame in the direction of the main combustion chamber. The high temperature rises in turn cause large ΝΟ, quantities. because

sich der Überströmkanal in Richtung des Hauptbrennraums diffusorartig erweitert, wird die Geschwindigkeit des Flammenstrahls nachteilig verkleinert Die Zündkammer ist im wesentlichen rotationssymmetrisch und im Bereich ihres Bodens als ein Ringraum ausgebildet,If the overflow channel widens like a diffuser in the direction of the main combustion chamber, the speed becomes of the flame jet is disadvantageously reduced in size. The ignition chamber is essentially rotationally symmetrical and in the area of their bottom designed as an annular space,

zu dem der Überströmkanal im wesentlichen koaxial ausgerichtet ist. Die Ansaugkanäle verlaufen quer zur Längsachse dieses Ringraums.to which the overflow channel is aligned essentially coaxially. The intake ducts run across the Longitudinal axis of this annulus.

Durch die DD-PS"13 215 ist eine Brennkraftmaschine bekannt, die zusätzlich zu einer über einen Überströmkanal mit einem Hauptbrennraum verbundenen Zündkammer eine Leerlaufnebenkammer und eine Lastnebenkammer aufweist. Der Überströmkanal ist ebenfalls nach Art einer Venturidüse gestaltet, und es ist ihm ein Ansaugkanai zugeordnet, der in Strömungsrichtung zurAn internal combustion engine is known from DD-PS "13 215, which in addition to an overflow channel an ignition chamber connected to a main combustion chamber, an idle secondary chamber and a load secondary chamber having. The overflow channel is also designed in the manner of a Venturi nozzle, and it is a Intake ducts assigned to the in the direction of flow

Zündkammer hinter der engsten Stelle des Überströmkanals mündet und an die tiefste Stelle der Leerlaufnebenkammer angeschlossen ist. In die Leerlaufnebenkammer wird diejenige Brennstoffmenge gefüllt, die für Leerlaufverbrennungstakte benötigt wird. Ein Belüftungskanal, der von dem Hauptbrennraum ausgeht, mündet oben in die Leerlaufnebenkammer ein. Während eines Verdichtungstakts drückt Verdichtungsdruck den Brennstoff in den Ansaugkanal. Gleichzeitig wirkt infolge von Durchströmung des Überströmkanals mit Luft in Richtung der Zündkammer ein Sog auf den Brennstoff, so daß dieser aus dem Ansaugkanal austritt und in die Zündkammer hineingewirbelt und dabei zerstäubt wird zur Bildung von Leerlaufgemisch. DurchIgnition chamber opens behind the narrowest point of the transfer channel and at the deepest point of the idle secondary chamber connected. The amount of fuel required for Idle combustion cycles are required. A ventilation duct, which emanates from the main combustion chamber opens into the idle secondary chamber at the top. While of a compression stroke, compression pressure pushes the fuel into the intake port. At the same time acts As a result of the air flowing through the overflow duct in the direction of the ignition chamber, suction is generated on the Fuel, so that it emerges from the intake duct and is whirled into the ignition chamber and atomized in the process becomes the formation of idle mixture. By

elektrische Zündung dieses Leerlaufgemisches füllt sich die Zündkammer mit Flammen, die direkt durch den Oberströmkanal und auch einen Umweg durch die Leerlaufnebenkammer als Flammenstrahlen in den Hauptbrennraum gelangen. Dabei gelangt die Hauptmenge des brennenden Gemisches auf direktem Weg und mit sehr hoher Temperatur in den Hauptbrennraum, so daß die NOx-Emissionen dieser Brennkraftmaschine nachteilig hoch sind. Im Lastbetrieb wird lediglich eine Teilmenge des in der Zündkammer entzündeten Gemisches in die Lastnebenkammer abgezweigt, um dort eingelagerten Brennstoff in den Hauptbrennraum zu drücken. Deshalb emittiert diese Brennkraftmaschine auch im Lastbetrieb unerwünscht große Mengen von NOj.electrical ignition of this idle mixture fills the ignition chamber with flames, which reach the main combustion chamber directly through the upper flow duct and a detour through the idle secondary chamber as flame jets. The majority of the burning mixture reaches the main combustion chamber directly and at a very high temperature, so that the NO x emissions of this internal combustion engine are disadvantageously high. During load operation, only a partial amount of the mixture ignited in the ignition chamber is branched off into the secondary load chamber in order to push the fuel stored there into the main combustion chamber. This internal combustion engine therefore emits undesirably large amounts of NOj even under load.

Es stellte sich die Aufgabe, zur Verminderung der Belastung der Umwelt eine Brennkraftmaschine so zu verbessern, daß sie wesentlich weniger NOx emittiert.The task was to improve an internal combustion engine in order to reduce the pollution of the environment so that it emits significantly less NO x.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, daß durch das Ansaugen von aus brennbarem Gemisch bestehenden kühlen Ladungsteilen des Hauptbrennraums und die frühzeitige Durchmischung dieser Ladungsteile mit dem heißen Flammenstrahl die Temperatur von aus der Zündkammer kommenden Ladungsteilen frühzeitig abgesenkt und damit die NOx-Konzentration verringert wird.The internal combustion engine according to the invention with the characterizing features of claim 1 has the advantage that by sucking in cool parts of the main combustion chamber consisting of a combustible mixture and the early mixing of these parts with the hot flame jet, the temperature of parts of the charge coming out of the ignition chamber is lowered at an early stage and thus the NO x concentration is reduced.

Dadurch, daß vorwiegend das nahe der gekühlten Brennraumwände befindliche, kohlenwasserstoffreiche Gemisch der Ladung im Hauptbrennraum angesaugt wird, kommt es zu einer weiteren Absenkung der NO*- Emission, da die Kohlenwasserstoffe bei Abwesenheit von Sauerstoff eine reduzierende Wirkung auf bereits gebildete ΝΟ,-BestandteiIe haben.Because predominantly the hydrocarbon-rich one located near the cooled combustion chamber walls Mixture of the charge is sucked into the main combustion chamber, there is a further reduction in NO * - Emission, since the hydrocarbons in the absence of oxygen have a reducing effect on already have formed ΝΟ, components.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen möglich. Die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 2 haben den Vorteil, daß kühle Ladungsteile aus dem Hauptbrennraum intensiv mit dem heißen Flammenstrahl vermischt werden, wodurch die ΝΟ,-Emission beträchtlich verringert wird.The measures listed in the subclaims are advantageous developments and Improvements possible. The characterizing features of claim 2 have the advantage that cool Parts of the charge from the main combustion chamber are intensively mixed with the hot jet of flame, as a result of which the ΝΟ, emission is reduced considerably.

Zeichnungdrawing

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. "An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in the following Description explained in more detail. "

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

In der Zeichnung ist ein Schnitt durch einen Zylinder einer Brennkraftmaschine wiedergegeben. In dem Zylinderblock 1 befinden sich Zylinderbohrungen 2, von denen ein Teil einer Zylinderbohrung geschnitten wiedergegeben ist. In der Zylinderbohrung ist ein Kolben 3 angeordnet, der in bekannter Weise in der Zylinderbohrung 2 verschiebbar ist und zusammen mit einem die Zylinderbohrung 2 abschließenden Zylinderkopf 5 einen Hauptbrennraum 6 einschließt. Der Hauptbrennraum wird über eine Saugleitung 7 mit Betriebsgemisch versorgt. Der Eintritt der Frischladung von Saugleitung 7 in den Hauptbrennraum 6 wird durch ein Einlaßventil 8 gesteuert. In üblicher V/eise sind die an den Hauptbrennraum und an die Zylinderbohrung anschließenden Teile von Zylinderkopf und Zylinderblock gekühlt, was im vorliegenden Falle durch mit Kühlflüssigkeit gefüllte Hohlräume 10 erfolgtThe drawing shows a section through a cylinder of an internal combustion engine. In the cylinder block 1 there are cylinder bores 2, of which a part of a cylinder bore is shown in section is. In the cylinder bore, a piston 3 is arranged, which in a known manner in the cylinder bore 2 is displaceable and together with a cylinder head 5 that closes off the cylinder bore 2 Main combustion chamber 6 includes. The main combustion chamber is supplied with the operating mixture via a suction line 7. The entry of the fresh charge from the suction line 7 into the main combustion chamber 6 is controlled through an inlet valve 8 controlled. In the usual way they are connected to the main combustion chamber and parts of the cylinder head and cylinder block adjoining the cylinder bore are cooled, what in the present case takes place through cavities 10 filled with cooling liquid

Der im wesentlichen nicht unterteilte Hauptbrennraum 6 weist einen zylindrischen Teil 12 auf, der unmittelbar von den Hohlräumen 10 umgeben ist und in den der Mündungsteil 14 einer Zündkammer 15 ragt. Der zylindrische Teil 12 bildet mit dem Mündungstei! 14 einen Ringspalt 22. Die Zündkammer 15 weist eine rotationssymmetrische Form auf und befindet sich in einem ίο dicht in den Zylinderkopf eingeschraubten Einsatz 16. Mit der Achse der Zündkammer 15 fluchtend ist in den Einsatz 16 eine Zündkerze 17 eingeschraubt, deren Elektroden in die Zündkammer ragen. Genau gegenüber weist der Mündungsteil einen düsenartig ausgebildeten Teil 18 auf, der einen koaxial zur Zündkerzenachse verlaufenden in den Hauptbrennraum führenden Überströmkanal 19 aufweist Der Düsenteil ist brennraumseitig von einem mit dem Einsatz 16 fest verbundenen Mantel 20 umgeben, der mit dem Düsenteil 18 einen Ringspalt 21 bildet, der einerseits tangential in den Überströmkanal 19 mündet und andererseits über Ansaugkanäle bildende radiale Durchbrüche 23 mit dem Ringspalt 22 verbunden ist.
Die Einrichtung arbeitet wie folgt: Nachdem während des A/.saughubs des Kolbens 3 über die Saugleitung 7 und das geöffnete Einlaßventil 8 der Hauptbrennraum mit einem Gemisch aus Kraftstoff und Luft geladen wurde, wird in üblicher Weise nach dem Schließen des Einlaßventils beim Aufwärtshub des Kolbens 3 das Gemisch bis auf das kleinste verbleibende Volumen des Hauptbrennraums 6 komprimiert Dabei strömt ein Teil der Ladung über den Überströmkanal 19 auch in die Zündkammer 15 ein. Sobald, kurz bevor der Kolben seinen oberen Totpunkt erreicht hat, das in der Zündkammer befindliche Gemisch durch einen Funken der Zündkerze gezündet ist, erfolgt dort eine rasche Umsetzung des Kraftstoffs mit der vorhandenen Luft und ein Ausstoßen des sich entzündenden Gemisches in Form eines Flammstrahls durch den Überströmkanal 19 in den Hauptbrennraum. Dort kommt es zur Entzündung der übrigen Gemischbestandteile (der dort eingebrachten Gemischladung).
The main combustion chamber 6, which is essentially not subdivided, has a cylindrical part 12 which is directly surrounded by the cavities 10 and into which the mouth part 14 of an ignition chamber 15 protrudes. The cylindrical part 12 forms with the muzzle! 14 an annular gap 22. The ignition chamber 15 has a rotationally symmetrical shape and is located in an insert 16 that is screwed tightly into the cylinder head. In alignment with the axis of the ignition chamber 15, a spark plug 17 is screwed into the insert 16, the electrodes of which protrude into the ignition chamber . Exactly opposite, the muzzle part has a nozzle-like part 18 which has an overflow channel 19 running coaxially to the spark plug axis and leading into the main combustion chamber.The nozzle part is surrounded on the combustion chamber side by a jacket 20 which is firmly connected to the insert 16 and which forms an annular gap 21 with the nozzle part 18 , which on the one hand opens tangentially into the overflow channel 19 and on the other hand is connected to the annular gap 22 via radial openings 23 forming suction channels.
The device works as follows: After the main combustion chamber has been charged with a mixture of fuel and air via the suction line 7 and the opened inlet valve 8 during the A / .saughhub of the piston 3, it is normally after the inlet valve closes on the upward stroke of the piston 3 the mixture is compressed down to the smallest remaining volume of the main combustion chamber 6. In this case, part of the charge also flows into the ignition chamber 15 via the overflow channel 19. As soon as, shortly before the piston has reached its top dead center, the mixture in the ignition chamber is ignited by a spark from the spark plug, there is a rapid conversion of the fuel with the air present and the igniting mixture is expelled in the form of a jet of flame Transfer channel 19 into the main combustion chamber. This is where the other components of the mixture ignite (the mixture charge introduced there).

Insoweit entspricht die Funktionsweise derjenigen einer vorbekannten Zündkammer. Beka»interweise kann mit einer solchen Zündkammer auch ein stärker abgemagertes Betriebsgemisch sicher gezündet und eine gleichmäßige nachfolgende Verbrennung erzielt werden. Die Zündung des an sich sehr mageren Gemischs wird durch die hohe Turbulenz des in die Zündkammer eintretenden Gemisches begünstigt und die nachfolgende Entzündung der übrigen Ladung dadurch begünstigt, daß der austretende Flammstrahl wiederum auch im Hauptbrennraum eine hohe Turbulenz und schnelle Durchmischung bewirkt. Damit wird auch eine scimelle Umsetzung des gesamten eingebrachten Gemisches erzielt. In this respect, the functionality corresponds to that of a known ignition chamber. In fact, with such an ignition chamber, a more emaciated one can also be The operating mixture can be safely ignited and an even subsequent combustion can be achieved. The ignition of the very lean mixture is caused by the high turbulence in the ignition chamber favors the incoming mixture and thus favors the subsequent ignition of the rest of the cargo, that the emerging flame jet in turn also has high turbulence and rapidity in the main combustion chamber Mixing causes. A quick implementation of the entire mixture introduced is thus also achieved.

Gemäß der erfindungsgemäßen Ausgestaltung mündet tangential ir· den Flammstrahl der Ringspalt 21. Durch Injektorwirkung wird über den Ringspalt und die Durchbrüche 23 ein Teil der in Ringspalt 22 und in der Hauptbrennkammer 6 befindlichen Ladung mitgesaugt und intensiv mit den Gasen des Flammstrahls vermischt. Bei dem angesaugten Gemisch handelt es sich um ein mit Kohlenwasserstoff angereichertes Gemisch, das sich in der Nähe der gekühlten Brennraumwände des Zylinderkopfes im zylindrischen Teil 12 des Hauptbrennraumes befindet. Auch durch den Eintrittswinkel der Saugleitung 7 bzw. die Lage der Zündkammer wird die An-According to the embodiment according to the invention, the annular gap 21 opens tangentially into the flame jet. By injector action, a part of the in the annular gap 22 and in the is through the annular gap and the openings 23 Main combustion chamber 6 is sucked in the charge and intensively mixed with the gases of the flame jet. The sucked in mixture is a mixture enriched with hydrocarbons, which is in the vicinity of the cooled combustion chamber walls of the cylinder head in the cylindrical part 12 of the main combustion chamber is located. The inlet angle of the suction line 7 and the position of the ignition chamber are also used to

Sammlung von kraftstoffreichen Gemischteüen an dieser Stelle begünstigt.Collection of fuel-rich mixed dishes on this one Place favors.

Die Vermischung des heißen Flammstrahls mit dem angesaugten kühleren, HC-reichen Frischgemisch führt zu einer Temperaturabsenkung des Flammstrahls und s damit derjenigen Gemischanteile, die die höchste NO,-Konzentration enthalten. Das in der Nähe der Zündkerze zuerst gezündete Gemisch erreicht nämlich frühzeitig eine hohe Temperatur, die durch die weitere Kompression während der Umsetzung der restlichen Ladungsbestandteile noch weiter erhöht wird. Die stark erhitzten Bestandteile des umgesetzten Betriebsgemisches besitzen einen hohen ΝΟ,-Anteil, der um so höher ist, je höher die maximale Verbrennungstemperatur ist. Durch die Beimischung von kühleren kohlenwasser- is stoffreichen Gemischanteilen zum Flammstrahl wird die Spitzentemperatur gesenkt. Weiterhin wird bei Sauerstoffmangel der reduzierende Effekt der Kohlenwasserstoffe auf die ΝΟ,-Bestandteile ausgenutzt und damit eine Absenkung der Stickoxid- Emission erzieltThe mixing of the hot flame jet with the sucked in cooler, HC-rich fresh mixture results to a reduction in temperature of the flame jet and thus those proportions of the mixture which have the highest NO, concentration contain. The mixture that is ignited first in the vicinity of the spark plug reaches it early a high temperature caused by the further compression during the conversion of the remaining charge components is increased even further. The strongly heated components of the converted operating mixture have a high ΝΟ, proportion, which is higher, the higher the maximum combustion temperature. By adding cooler hydrocarbon-rich parts of the mixture to the flame jet, the Lowered peak temperature. Furthermore, the reducing effect of the hydrocarbons in the event of a lack of oxygen exploited on the ΝΟ, components and thus achieved a reduction in nitrogen oxide emissions

Der austretende Flammstrahl führt ferner zu einer hohen turbulenten Ladungsbewegung und zu einer schnellen Umsetzung des gesamten eingebrachten Betriebsgemischs. Daraus ergeben sich im Vergleich zu üblichen Zündkerzenanordnungen im Hauptbrennraum bei gleichen Betriebsbedingungen geringere Kraftstoffverbräuche. Wenn man den Kraftstoffverbrauch gleich hoch halten kann, so ist es bei der Anwendung der erfindungsgemäßen Einrichtung möglich, den Zündzeitpunkt näher an den oberen Totpunkt heranzulegen. Diese Maßnahme wirkt sich bekanntermaßen wiederum so aus, daß die NO,- und die Kohlenwasserstoff-Emission gesenkt wird.The emerging flame jet also leads to a high turbulent charge movement and to a rapid implementation of the entire operating mix introduced. This results in comparison to conventional spark plug arrangements in the main combustion chamber lower fuel consumption under the same operating conditions. If the fuel consumption can be kept at the same high level, then it is when the invention is used Device possible to bring the ignition point closer to the top dead center. These As is known, the measure has the effect of reducing NO and hydrocarbon emissions is lowered.

Wenn die Ringspalte 21 und 22 sehr schmal gehalten werden, nämlich kleiner als 0,2 mm, so wird mit Sicherheit (bei absinkender Ausströmgeschwindigkeit des Flammstrahls) das Eintreten der Flammenfront in die Ringspalte vermieden. Damit wird insbesondere der Ringspalt 22 als kohlenwasserstoffreiche, kühle Zone begünstigt und zusätzlich eine Überhitzung des Mündungjteiles 14 vermieden.If the annular gaps 21 and 22 are kept very narrow, namely smaller than 0.2 mm, it will with certainty (with decreasing outflow velocity of the flame jet) the entry of the flame front into the Avoided annular gaps. In this way, the annular gap 22 in particular becomes a hydrocarbon-rich, cool zone favored and in addition overheating of the mouth part 14 avoided.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

6060

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Fremdgezündete Brennkraftmaschine mit je einem Hauptbrennraum pro Zylinder und mit einer dem Hauptbrennraum zugeordneten Zündkammer, in die eine Zündkerze eingesetzt ist zum Zünden eines brennbaren Gemisches, das den gleichen Brennstoff enthält wie derjenige, der in dem Hauptbrennraum zu verbrennen ist, mit einem den Hauptbrennraum mit der Zündkammer verbindenden Oberströmkanal mit düsenartig verengtem Querschnitt, über den die Zündkammer aus dem Hauptbrennraum mit Kraftstoffgemisch versorgbar ist und über den in der Zündkammer entflammtes Kraftstoffgemisch in den Hauptbrennraum ausströmen kann, sowie mit einem die Zündkammer und den Oberströmkanal aufnehmenden Gehäuse, dessen den Obers& ömkanal enthaltender Mündungsteil in den Haupfbrennraum ragt und dort zusätzliche Kanäle aufweist, deren Öffnungen sich an der Umfangswanddes Mündungsteils befinden, dadurch gekennzeichnet, daß das Mündungsteil (14) von gut gekühlten Brennraumwänden radial umgeben ist, daß die Kanäle (23) von den Öffnungen zu dem Oberströmkanal (19) führen und in oder stromabwärts wenigstens des engsten Querschnitts des Überströmkanals (19), bezogen auf den Überströmvorgang von der Zündkammer (15) in den Hauptbrennraum (S), in den Überströmkanal einmünden (in der Art einer Strahlpumpe).1. Externally ignited internal combustion engine with one main combustion chamber per cylinder and with an ignition chamber assigned to the main combustion chamber, in which a spark plug is inserted to ignite a combustible mixture that contains the same fuel as that which is to be burned in the main combustion chamber, with one of the main combustion chamber with the upper flow channel connecting the ignition chamber with a nozzle-like narrowed cross-section, via which the ignition chamber can be supplied with fuel mixture from the main combustion chamber and through which the fuel mixture inflamed in the ignition chamber can flow out into the main combustion chamber, as well as with a housing which accommodates the ignition chamber and the upper flow channel, whose upper and upper flow channel containing muzzle part protrudes into the main combustion chamber and there has additional channels, the openings of which are located on the circumferential wall of the muzzle part, characterized in that the muzzle part (14) is radially surrounded by well-cooled combustion chamber walls, that the channels (23) by the Öf Openings lead to the overflow channel (19) and open in or downstream of at least the narrowest cross section of the overflow channel (19), based on the overflow process from the ignition chamber (15) into the main combustion chamber (S), into the overflow channel (in the manner of a jet pump) . 2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (23) tangential in Ausströmrichtung zum Überströmkanal (19) einmünden. 2. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the channels (23) tangentially in The outflow direction leads to the overflow channel (19). 3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Öffnungen kommenden Kanäle (23) in einen den Überströmkanal (19) umgebenden Ringspalt (21) im Mündungsteil (14) einmünden und dieser Ringspalt (21) sowie der als Ringspalt (22) ausgeführte, den Mündungsteil (14) umgebende Hauptbrennraumteil eine Spaltbreite haben, die kleiner als 0,2 mm ist.3. Internal combustion engine according to claim 2, characterized in that the coming from the openings Channels (23) in an annular gap (21) surrounding the overflow channel (19) in the mouth part (14) open out and this annular gap (21) as well as the annular gap (22) designed as the mouth part (14) surrounding main combustion chamber part have a gap width which is less than 0.2 mm.
DE2746596A 1977-10-15 1977-10-15 Spark ignition internal combustion engine Expired DE2746596C2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2746596A DE2746596C2 (en) 1977-10-15 1977-10-15 Spark ignition internal combustion engine
US05/946,462 US4242990A (en) 1977-10-15 1978-09-27 Spark ignited internal combustion engine
JP12523578A JPS5467111A (en) 1977-10-15 1978-10-13 External ignition type internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2746596A DE2746596C2 (en) 1977-10-15 1977-10-15 Spark ignition internal combustion engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2746596A1 DE2746596A1 (en) 1979-04-26
DE2746596C2 true DE2746596C2 (en) 1986-07-03

Family

ID=6021590

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2746596A Expired DE2746596C2 (en) 1977-10-15 1977-10-15 Spark ignition internal combustion engine

Country Status (3)

Country Link
US (1) US4242990A (en)
JP (1) JPS5467111A (en)
DE (1) DE2746596C2 (en)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58180719A (en) * 1982-04-17 1983-10-22 Honda Motor Co Ltd Torch ignition type gasoline internal-combustion engine
US4930473A (en) * 1988-12-09 1990-06-05 Texas Ignitors Company, Inc. Swirl chamber and spark plug assembly
JPH04206488A (en) * 1990-11-30 1992-07-28 Ryohei Kashiwabara Quick combustion device for ignition plug
US5241930A (en) * 1993-02-04 1993-09-07 Dresser-Rand Company Spark plug adapter
US6460506B1 (en) * 2000-09-14 2002-10-08 Caterpillar Inc. Spark plug having an encapsulated electrode gap
JP4446287B2 (en) * 2005-02-18 2010-04-07 日立工機株式会社 Combustion nailer
US7798118B2 (en) * 2007-01-12 2010-09-21 Econo Plug Technologies Inc. Method and apparatus for incorporation of a flame front—type ignition system into an internal combustion engine
US7637239B2 (en) 2007-01-12 2009-12-29 Econo Plug Technologies, Inc. Method and apparatus for enhancing the efficiency of operation of an internal combustion engine
DE102009000958A1 (en) * 2009-02-18 2010-08-19 Robert Bosch Gmbh laser spark plug
JP5585300B2 (en) * 2010-08-24 2014-09-10 株式会社豊田自動織機 Sub-chamber gas engine
US9172217B2 (en) 2010-11-23 2015-10-27 Woodward, Inc. Pre-chamber spark plug with tubular electrode and method of manufacturing same
US9476347B2 (en) 2010-11-23 2016-10-25 Woodward, Inc. Controlled spark ignited flame kernel flow in fuel-fed prechambers
US8584648B2 (en) 2010-11-23 2013-11-19 Woodward, Inc. Controlled spark ignited flame kernel flow
US9856848B2 (en) 2013-01-08 2018-01-02 Woodward, Inc. Quiescent chamber hot gas igniter
US9653886B2 (en) 2015-03-20 2017-05-16 Woodward, Inc. Cap shielded ignition system
EP3271561B1 (en) * 2015-03-20 2018-12-12 Woodward, Inc. Parallel prechamber ignition system
US9890689B2 (en) 2015-10-29 2018-02-13 Woodward, Inc. Gaseous fuel combustion
US11415041B2 (en) 2019-09-16 2022-08-16 Woodward, Inc. Flame triggered and controlled volumetric ignition

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DD13215A (en) *
DE173901C (en) *
US1325405A (en) * 1919-12-16 Henri victoe jules jotjeeret
AT99521B (en) * 1922-08-22 1925-03-26 Wilhelm Eberhard Ernst Method and device for the combustion of heavy fuels in deflagration engines.
GB526218A (en) * 1939-03-10 1940-09-12 George Kenneth Steward Improvements in and relating to the ignition and the promotion of the combustion of fuel in internal combustion engines
US3102521A (en) * 1960-12-20 1963-09-03 Fmc Corp Combustion apparatus for an internal combustion engine
FR1306321A (en) * 1961-11-13 1962-10-13 Fmc Corp Combustion device for internal combustion engine
US3814067A (en) * 1971-02-08 1974-06-04 Guadalajara De La Fuente Internal combustion engine combustion chamber design and air/fuel mixture supply means
DE2655352C2 (en) * 1976-12-07 1985-05-02 Klöckner-Humboldt-Deutz AG, 5000 Köln Spark plug thread insert

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5467111A (en) 1979-05-30
US4242990A (en) 1981-01-06
JPS6125892B2 (en) 1986-06-18
DE2746596A1 (en) 1979-04-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2746596C2 (en) Spark ignition internal combustion engine
DE3709976A1 (en) METHOD AND SPARK PLUG FOR THE IGNITION OF VERY LOW FUEL-AIR MIXTURES, ESPECIALLY FOR GAS ENGINES
DE102017011209B3 (en) Prechamber spark plug for a combustion chamber of an internal combustion engine, in particular of a motor vehicle, and internal combustion engine for a motor vehicle
DE102016005044A1 (en) Fuel combustion system, nozzle for pre-chamber arrangement with curved orifices and manufacturing method thereof
DE2618962C2 (en) Combustion arrangement for an internal combustion engine
DE69003730T2 (en) Heat-insulated four-stroke internal combustion engine with antechambers.
DE1526290A1 (en) Internal combustion engine with main combustion chamber and ignition pre-chamber
DE19622945A1 (en) Operation method for IC engine for gaseous fuel
DE2621554C2 (en) Internal combustion engine
EP1007828B1 (en) Ignition and combustion in an internal combustion engine
DE3125325A1 (en) CHAMBER FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
DE102018212917A1 (en) Internal combustion engine
DE2033539B2 (en) OTTO ENGINE WITH FUEL INJECTION DEVICE AND IGNITION DEVICE ON A BALL-SHAPED COMBUSTION CHAMBER
DE102019123695A1 (en) Ignition arrangement and internal combustion engine
DE2411213A1 (en) COMBUSTION POWER MACHINE WITH ANTI-CHAMBER AND STRATIFIC CHARGE
DE425164C (en) Internal combustion engine with antechamber
DE2557232A1 (en) Fuel injection motor vehicle engine with swirl chamber - pumps air into swirl chamber by exhaust driven injection pump
DE10239555A1 (en) Method of operating gas fueled Diesel internal combustion engine has fuel injected against shield on glow plug with impingement apertures
DE483071C (en) Pre-chamber internal combustion engine with self-ignition or external ignition, in which the fuel is introduced into the pre-chamber without atomizing nozzle effect
DE2649850C2 (en) Injection internal combustion engine with a combustion chamber arranged essentially in the piston
DE2544762A1 (en) Engine with divided combustion chamber - injects fuel into auxiliary chamber only for ignition and first stage combustion
EP0174657B1 (en) Method of operation of a reciprocating piston internal combustion engine and reciprocating piston internal combustion engine for realizing this method
DE624217C (en) Diesel engine with an antechamber and an air jacket space surrounding it
DE2528941A1 (en) Diesel engine with eddy and pre-combustion chambers - has constant fuel injection in eddy chamber and varying injection in pre-chamber
DE287912C (en)

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee